Pierderile dielectrice (DP) sunt puterile disipate într-un dielectric când se aplică un câmp electric și provoacă încălzirea unui dielectric.
DP nu sunt de dorit, deoarece încălzirea duce la deteriorarea proprietăților dielectrice și la accelerarea proceselor de îmbătrânire termică.
În ingineria electrică electrică, încălzirea conduce la o scădere a rezistenței dielectrice a dispozitivelor electrice și, în consecință, la o scădere a fiabilității echipamentelor electrice. În cazul dispozitivelor de joasă tensiune, încălzirea conduce la o scădere a rezistenței izolației și la creșterea curenților de scurgere în circuite.
Cu toate acestea, pierderile dielectrice sunt utilizate pentru tratarea termică a materialelor, care se numește încălzire dielectrică. încălzire dielectrică este diferit de metodele clasice de incalzire in care are loc aceasta, uniform pe întregul volum și provoacă tensiuni mecanice interne care apar în material ca rezultat al distribuției inegale a temperaturii.
Idealul este un dielectric, în care nu există pierderi dielectrice. În circuitul de înlocuire al unui astfel de dielectric (Figura 3a) va exista doar un condensator, prin urmare, un curent capacitiv având un unghi de forfecare cu tensiunea care va curge prin dielectric # 966; = 90 °.
Pierderile de putere în dielectrice sunt observate atât cu tensiune alternativă, cât și cu tensiune constantă, deoarece dielectricii nu sunt ideali și există întotdeauna un curent de curent datorită conductivității electrice în ele. La o tensiune constantă, pierderile sunt cauzate numai de o conductivitate (conductivitate volumetrică și de suprafață), iar la o tensiune alternativă, se adaugă pierderi de polarizare.
Pierderile dielectrice ale unui material izolator electric nu pot fi caracterizate într-o formă absolută, ci printr-o putere disipată pe unitatea de volum sau pierderi specifice. Pentru multe structuri izolante cu o formă complexă, este dificil să se determine volumul pentru a estima magnitudinea DP, cunoscând pierderile specifice. Prin urmare, pentru a evalua DP, este introdus un indice, care depinde doar de calitatea materialului, de unghiul de pierdere dielectric (# 948;) și de tangenta unghiului DP (tg # 948;).
Fig. 19. Diagrame vectoriale și scheme dielectrice echivalente: a) paralele; b) o coerență
Unghiul pierderilor dielectrice este unghiul care completează până la 90 ° unghiul de deplasare a fazelor între curent și tensiune în circuitul capacitiv.
Luați în considerare un circuit pentru înlocuirea unui condensator cu un dielectric care are pierderi atunci când se aplică o tensiune AC la un astfel de condensator (Figura 19).
Utilizând schemele de substituție și diagramele vectoriale. derivăm formule pentru determinarea tg # 948; și puterea DP. Pentru o schemă de substituire paralelă din diagrama vectorială din Fig. 19:
Apoi puterea DP:
Pentru o schemă de substituire în serie:
Deoarece puterea DC nu depinde de schema de substituție, apoi formulele de echivalare (20) și (22), determinăm raportul dintre capacitățile Cp și Cs:
Pentru dielectrice de înaltă calitate tg 2 # 948; este considerabil mai mică decât unitatea, prin urmare:
Conform formulei (24), pierderile dielectrice sunt proporționale cu pătratul tensiunii aplicate dielectricului și frecvența câmpului. Prin urmare, DP sunt importante pentru materialele utilizate în dispozitivele de înaltă frecvență de înaltă frecvență. Materialele destinate utilizării în astfel de dispozitive trebuie să se distingă prin valori mici ale unghiului pierderii dielectrice și ale constantei dielectrice.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: